化合物半导体项目立项报告
投资分析/实施方案
报告说明—
该化合物半导体项目计划总投资16675.32万元，其中：固定资产投资12642.31万元，占项目总投资的75.81%；流动资金4033.01万元，占项目总投资的24.19%。
达产年营业收入37009.00万元，总成本费用28082.38万元，税金及附加320.24万元，利润总额8926.62万元，利税总额10478.12万元，税后净利润6694.97万元，达产年纳税总额3783.16万元；达产年投资利润率53.53%，投资利税率62.84%，投资回报率40.15%，全部投资回收期
3.99年，提供就业职位829个。
化合物半导体多指晶态无机化合物半导体，即是指由两种或两种以上元素以确定的原子配比形成的化合物，并具有确定的禁带宽度和能带结构等半导体性质。化合物半导体包括晶态无机化合物(如III-V族、II-VI族化合物半导体)及其固溶体、非晶态无机化合物(如玻璃半导体)、有机化合物(如有机半导体)和氧化物半导体等。通常所说的化合物半导体多指晶态无机化合物半导体。
目录
第一章基本情况
第二章项目投资单位
第三章项目建设背景及必要性分析第四章建设内容
第五章选址分析
第六章工程设计
第七章项目工艺技术
第八章环境保护、清洁生产
第九章项目职业安全
第十章项目风险评价
第十一章节能可行性分析
第十二章项目实施安排方案
第十三章项目投资方案分析
第十四章项目经济评价
第十五章项目评价结论
第十六章项目招投标方案
第一章基本情况
一、项目提出的理由
化合物半导体多指晶态无机化合物半导体，即是指由两种或两种以上
元素以确定的原子配比形成的化合物，并具有确定的禁带宽度和能带结构
等半导体性质。化合物半导体包括晶态无机化合物(如III-V族、II-VI族
化合物半导体)及其固溶体、非晶态无机化合物(如玻璃半导体)、有机化合
物(如有机半导体)和氧化物半导体等。通常所说的化合物半导体多指晶态
无机化合物半导体。
二、项目概况
（一）项目名称
化合物半导体项目
（二）项目选址
xxx循环经济产业园
对周围环境不应产生污染或对周围环境污染不超过国家有关法律和现
行标准的允许范围，不会引起当地居民的不满，不会造成不良的社会影响。项目选址应符合城乡建设总体规划和项目占地使用规划的要求，同时具备
便捷的陆路交通和方便的施工场址，并且与大气污染防治、水资源和自然
生态资源保护相一致。对各种设施用地进行统筹安排，提高土地综合利用
效率，同时，采用先进的工艺技术和设备，达到“节约能源、节约土地资源”的目的。
（三）项目用地规模
项目总用地面积43121.55平方米（折合约64.65亩）。
（四）项目用地控制指标
该工程规划建筑系数72.32%，建筑容积率1.67，建设区域绿化覆盖率6.61%，固定资产投资强度195.55万元/亩。
（五）土建工程指标
项目净用地面积43121.55平方米，建筑物基底占地面积31185.50平方米，总建筑面积72012.99平方米，其中：规划建设主体工程49805.10平方米，项目规划绿化面积4757.01平方米。
（六）设备选型方案
项目计划购置设备共计98台（套），设备购置费3431.23万元。
（七）节能分析
1、项目年用电量1210807.45千瓦时，折合148.81吨标准煤。
2、项目年总用水量36019.33立方米，折合3.08吨标准煤。
3、“化合物半导体项目投资建设项目”，年用电量1210807.45千瓦时，年总用水量36019.33立方米，项目年综合总耗能量（当量值）151.89吨标准煤/年。达产年综合节能量37.97吨标准煤/年，项目总节能率
21.98%，能源利用效果良好。
（八）环境保护
项目符合xxx循环经济产业园发展规划，符合xxx循环经济产业园产
业结构调整规划和国家的产业发展政策；对产生的各类污染物都采取了切
实可行的治理措施，严格控制在国家规定的排放标准内，项目建设不会对
区域生态环境产生明显的影响。
（九）项目总投资及资金构成
项目预计总投资16675.32万元，其中：固定资产投资12642.31万元，占项目总投资的75.81%；流动资金4033.01万元，占项目总投资的24.19%。
（十）资金筹措
该项目现阶段投资均由企业自筹。
（十一）项目预期经济效益规划目标
预期达产年营业收入37009.00万元，总成本费用28082.38万元，税
金及附加320.24万元，利润总额8926.62万元，利税总额10478.12万元，税后净利润6694.97万元，达产年纳税总额3783.16万元；达产年投资利
润率53.53%，投资利税率62.84%，投资回报率40.15%，全部投资回收期
3.99年，提供就业职位829个。
（十二）进度规划
本期工程项目建设期限规划12个月。
科学组织施工平行流水作业，交叉施工，使施工机械等资源发挥最大
的使用效率，做到现场施工有条不紊，忙而不乱。在技术交流谈判同时，
提前进行设计工作。对于制造周期长的设备，提前设计，提前定货。融资
计划应比资金投入计划超前，时间及资金数量需有余地。项目承办单位一
定要做好后勤供应和服务保障工作，确保不误前方施工。
三、项目评价
1、本期工程项目符合国家产业发展政策和规划要求，符合xxx循环经
济产业园及xxx循环经济产业园化合物半导体行业布局和结构调整政策；
项目的建设对促进xxx循环经济产业园化合物半导体产业结构、技术结构、组织结构、产品结构的调整优化有着积极的推动意义。
2、xxx（集团）有限公司为适应国内外市场需求，拟建“化合物半导
体项目”，本期工程项目的建设能够有力促进xxx循环经济产业园经济发展，为社会提供就业职位829个，达产年纳税总额3783.16万元，可以促
进xxx循环经济产业园区域经济的繁荣发展和社会稳定，为地方财政收入
做出积极的贡献。
3、项目达产年投资利润率53.53%，投资利税率62.84%，全部投资回
报率40.15%，全部投资回收期3.99年，固定资产投资回收期3.99年（含
建设期），项目具有较强的盈利能力和抗风险能力。
加强对“专精特新”中小企业的培育和支持，引导中小企业专注核心
业务，提高专业化生产、服务和协作配套的能力，为大企业、大项目和产
业链提供零部件、元器件、配套产品和配套服务，走“专精特新”发展之路，发展一批专业化“小巨人”企业，不断提高专业化“小巨人”企业的
数量和比重，有助于带动和促进中小企业走专业化发展之路，提高中小企
业的整体素质和发展水平，增强核心竞争力。从促进产业发展看，民营企
业机制灵活、贴近市场，在优化产业结构、推进技术创新、促进转型升级
等方面力度很大，成效很好。据统计，我国65%的专利、75%以上的技术创新、80%以上的新产品开发，是由民营企业完成的。从吸纳就业看，民营经
济作为国民经济的生力军是就业的主要承载主体。全国工商联统计，城镇
就业中，民营经济的占比超过了80%，而新增就业贡献率超过了90%。从经
济的贡献看，截至2017年底，我国民营企业的数量超过2700万家，个体
工商户超过了6500万户，注册资本超过165万亿元，民营经济占GDP的比
重超过了60%，撑起了我国经济的“半壁江山”。同时，民营经济也是参与国际竞争的重要力量。发挥民间投资在制造业发展中的作用，关键是要为
广大民营企业创造一个平等参与市场竞争的制度和政策环境。国务院把简
政放权、放管结合、优化服务作为全面深化改革特别是供给侧结构性改革
的重要内容，作为推动大众创业万众创新和培育发展新动能的重要抓手，
为推动经济转型升级、扩大就业、保持经济平稳运行发挥了重要作用。
“十三五”时期，我省制造业发展的指导思想：全面落实党的十八大
和十八届三中、四中、五中、六中全会精神，深入贯彻创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念，以提高发展质量效益为中心，以促进制造业创新
发展为主题，以加快新一代信息技术与制造业深度融合为主线，以供给侧
结构性改革为突破点，突出做优增量、调整存量、主动减量，扬长避短、
精准施策，强化工业基础能力，拉长产业价值链，加快构建产业新体系，推动制造业保持中高速增长、迈向中高端水平，推进我省由制造大省向制造强省跨越，为实现“十三五”时期经济社会发展的总体目标作出更大贡献。
四、主要经济指标
主要经济指标一览表
第二章项目投资单位一、项目承办单位基本情况
（一）公司名称
xxx投资公司
（二）公司简介
本公司秉承“以人为本、品质为本”的发展理念，倡导“诚信尊重”的企业情怀；坚持“品质营造未来，细节决定成败”为质量方针；以“真诚服务赢得市场，以优质品质谋求发展”的营销思路；以科学发展观纵观全局，争取实现行业领军、技术领先、产品领跑的发展目标。
公司根据自身发展的需要，拟在项目建设地建设项目，同时，为公司后期产品的研制开发预留发展余地，项目建成投产后，不仅大幅度提升项目承办单位项目产品产业化水平，为新产品研发打下良好基础，有力促进公司经济效益和社会效益的提高，将带动区域内相关行业发展，形成配套的产业集群，为当地经济发展做出应有的贡献。
二、公司经济效益分析
上一年度，xxx（集团）有限公司实现营业收入27940.70万元，同比增长15.81%（3815.30万元）。其中，主营业业务化合物半导体生产及销售收入为25769.78万元，占营业总收入的92.23%。
上年度营收情况一览表
根据初步统计测算，公司实现利润总额7498.07万元，较去年同期相比增长1582.81万元，增长率26.76%；实现净利润5623.55万元，较去年同期相比增长1055.76万元，增长率23.11%。
上年度主要经济指标
第三章项目建设背景及必要性分析
化合物半导体多指晶态无机化合物半导体，即是指由两种或两种以上元素以确定的原子配比形成的化合物，并具有确定的禁带宽度和能带结构等半导体性质。化合物半导体包括晶态无机化合物(如III-V 族、II-VI族化合物半导体)及其固溶体、非晶态无机化合物(如玻璃半导体)、有机化合物(如有机半导体)和氧化物半导体等。通常所说的化合物半导体多指晶态无机化合物半导体。
化合物半导体的发展又可以细分为以GaAs与InP为代表的第二代半导体材料，其多用于通信领域；第三代化合物半导体是以GaN、Sic 与ZnO,由于其极高的光电转化效率，多制备成宽禁带、高功率、高效率的微电子、电力电子、LED光电等器件。
作为信息产业的基础和核心，是国民经济和社会发展的战略性产业，国家给予了高度重视和大力支持。为推动我国半导体产业的发展，增强信息产业创新能力和国际竞争力，国家出台了一系列鼓励扶持政策，为半导体产业建立了优良的政策环境，主要包括：
中国化合物半导体制造生产线缺乏，供给能力依然不足，国内现
有中电科13所、55所的军品生产线，中科院半导体所等研究机构的科研线，以及三安集成、海威华芯、能讯半导体等民品生产线。军品和
科研线的设计产能很小，难以满足5G市场需求，民品生产线尚处于技
术攻关阶段，未能实现量产。2017年我国化合物半导体行业产量约
3.15亿个，同比2016年的2.88亿个增长了9.38%。
目前我国半导体相关企业主要集中在经济相对发达的东部、东南
部沿海地区，一方面东部和南部沿海地区的经济水平相对国内其他地
区更为发达，货物运输交流更为方便，促使该地区对外经济交流频繁，有利于我国化合物半导体业务的海外交流的业务发展。另一方面，我
国半导体代工业务从东南部沿海地区起步，对于芯片设计、芯片制造
业务具有一定先天优势和技术积累，有利于我国化合物半导体在该地
区的快速成长。
随着政策引导效应逐步显现，中国化合物半导体产业正迎来高速发展。值得一提的是，2017年中国化合物半导体产业取得了实质性的发展，化合物半导体是5G通信不可替代的核心技术，5G最快将在2020年实现商用，我国作为全球最大的移动通信市场，把握5G机遇，加速提升化合物半导体产业竞争力。中国开始拥有全球5G通信发展的话语权，为化合物半导体提供了广阔市场，发展前景广阔。
第四章建设内容
一、产品规划
项目主要产品为化合物半导体，根据市场情况，预计年产值37009.00万元。
坚持把项目产品需求市场作为创业工作的出发点和落脚点，根据市场的变化合理调整产品结构，真正做到市场需要什么产品就生产什么产品，市场的热点在哪里，创新工作的着眼点就放在哪里；针对市场需求变化合理确定项目产品生产方案，增加产品高附加值，能够满足人们对项目产品的需求。
二、建设规模
（一）用地规模
该项目总征地面积43121.55平方米（折合约64.65亩），其中：净用
地面积43121.55平方米（红线范围折合约64.65亩）。项目规划总建筑面
积72012.99平方米，其中：规划建设主体工程49805.10平方米，计容建
筑面积72012.99平方米；预计建筑工程投资5592.86万元。
（二）设备购置
项目计划购置设备共计98台（套），设备购置费3431.23万元。
（三）产能规模
项目计划总投资16675.32万元；预计年实现营业收入37009.00万元。
第五章选址分析
一、项目选址
该项目选址位于xxx循环经济产业园。
当地正朝着一个功能完备、布局合理、产业特色鲜明的工业新城区目
标奋进。“十三五”时期，是全面建成小康社会的决胜期，是我市加快新
旧动能转换、实现城市转型的攻坚期。一方面，国际金融危机的深层次影
响依然存在，国内结构性改革带来的阵痛仍将持续，各种矛盾愈加凸显，
各种挑战前所未有。另一方面，世界新一轮科技革命蓬勃兴起，国家全面
深化改革持续发力，我市交通区位优势、生态环境优势、政策叠加优势集
中显现，广大干部群众盼发展、谋发展、促发展的热情空前高涨，有利于
我们坚定赶超发展的信心和决心，在新起点上创造新的业绩。
对周围环境不应产生污染或对周围环境污染不超过国家有关法律和现
行标准的允许范围，不会引起当地居民的不满，不会造成不良的社会影响。项目选址应符合城乡建设总体规划和项目占地使用规划的要求，同时具备
便捷的陆路交通和方便的施工场址，并且与大气污染防治、水资源和自然
生态资源保护相一致。对各种设施用地进行统筹安排，提高土地综合利用
效率，同时，采用先进的工艺技术和设备，达到“节约能源、节约土地资源”的目的。
企业管理经验丰富。项目承办单位是以相关行业为主营业务的民营企业，拥有一大批高素质的生产技术、科研开发、工程管理和企业管理人才，其项目产品制造技术和销售市场已较为成熟，在生产制造的精细化管理方面、质量控制方面均具有丰富的经验，具有管理优势；在项目产品的生产
和工程建设方面积累了丰富的经验，为投资项目的顺利实施提供了管理上
的有力保障。随着互联网的发展网上交易给项目承办单位搭建了很好的发
展平台，目前，很多公司都已经不是以前传统销售方式，仅仅依靠一家供
应商供货，而是充分加强网络在市场营销的应用，这就给公司创造了新的
发展空间；凭着公司产品良好的性价比和稳定的质量，通过开展网上销售，完善电子商务会进一步增加企业的市场份额。
二、用地控制指标
建设项目平面布置符合行业厂房建设和单位面积产能设计规定标准，达到《工业项目建设用地控制指标》（国土资发【2008】24号）文件规定的具体要求。该项目均按照项目建设地建设用地规划许可证及建设用地规划设计要求进行设计，同时，严格按照项目建设地建设规划部门与国土资源管理部门提供的界址点坐标及用地方案图布置场区总平面图。投资项目绿化覆盖率符合国土资源部发布的《工业项目建设用地控制指标》（国土资发【2008】24号）中规定的产品制造行业绿化覆盖率≤20.00%的规定；同时，满足项目建设地确定的“绿化覆盖率≤20.00%”的具体要求。
三、地总体要求
本期工程项目建设规划建筑系数72.32%，建筑容积率1.67，建设区域绿化覆盖率6.61%，固定资产投资强度195.55万元/亩。
土建工程投资一览表
四、节约用地措施
在项目建设过程中，项目承办单位根据项目建设地的总体规划以及项
目建设地对投资项目地块的控制性指标，本着“经济适宜、综合利用”的
原则进行科学规划、合理布局，最大限度地提高土地综合利用率。土地既
是人类赖以生存的物质基础，也是社会经济可持续发展必不可少的条件，
因此，项目承办单位在利用土地资源时，严格执行国家有关行业规定的用
地指标，根据建设内容、规模和建设方案，按照国家有关节约土地资源要求，合理利用土地。
五、总图布置方案
1、达到工艺流程（经营程序）顺畅、原材料与各种物料的输送线路最短、货物人流分道、生产调度方便的标准要求。按照建（构）筑物的生产
性质和使用功能，项目总体设计根据物流关系将场区划分为生产区、办公
生活区、公用设施区等三个功能区，要求功能分区明确，人流、物流便捷
流畅，生产工艺流程顺畅简捷；这样布置既能充分利用现有场地，有利于
生产设施的联系，又有利于外部水、电、气等能源的接入，管线敷设短捷，相互联系方便。
项目承办单位项目建设场区道路网呈环形布置，方便生产、生活、运
输组织及消防要求，所有道路均采用水泥混凝土路面，其坡路及弯道等均
按国家现行有关规范设计。车间布置方案需要达到“物料流向最经济、操
作控制最有利、检测维修最方便”的要求。道路设计注重道路之间的贯通，同时，场区道路应尽可能与主要建筑物平行布置。
2、场区植物配置以本地区树种为主，绿化设计的树木花草配置应依据
项目建设区域的总体布置、竖向、道路及管线综合布置等要求，并适合当
地气象、土壤、生态习性与防护性能，疏密适当高低错落，形成一定的层
次感。场区绿化设计要达到“营造严谨开放的交流环境，催人奋进的工作
环境，舒适宜人的休闲环境，和谐统一的生态环境”之目的。
消防水源采用低压制，同一时间内按火灾一次考虑，室内外均设环状
消防管网，室外消火栓间距不大于100.00米，消火栓距道路边不大于2.00米。场内供水采用生活供水系统、消防供水系统、生产补给水系统，消防
供水系统在场区内形成供水管网。
3、项目拟安装使用节水型设施或器具，定期对供水、用水设施、设备、器具进行维修、保养；对泵房、水池、水箱安装液位控制系统，以防溢水、跑水，从而造成水资源的浪费。
变压器低压总出线设有功计量和无功计量，照明用电和动力用电分开
计量，动力用电每个配出回路根据需要装设有功电度表。用电设备单台电
机容量在75.00KW及以上，电热设备单台容量50.00KW及以上的设备均应
单独装设电度表。
1.1 半导体基础知识概念归纳 本征半导体定义：纯净的具有晶体结构的半导体称为本征半导体。 电流形成过程：自由电子在外电场的作用下产生定向移动形成电流。 绝缘体原子结构：最外层电子受原子核束缚力很强，很难成为自由电子。 绝缘体导电性：极差。如惰性气体和橡胶。 半导体原子结构：半导体材料为四价元素，它们的最外层电子既不像导体那么容易挣脱原子核的束缚，也不像绝缘体那样被原子核束缚得那么紧。 半导体导电性能：介于半导体与绝缘体之间。 半导体的特点： ★在形成晶体结构的半导体中，人为地掺入特定的杂质元素，导电性能具有可控性。 ★在光照和热辐射条件下，其导电性有明显的变化。 晶格：晶体中的原子在空间形成排列整齐的点阵，称为晶格。 共价键结构：相邻的两个原子的一对最外层电子（即价电子）不但各自围绕自身所属的原子核运动，而且出现在相邻原子所属的轨道上，成为共用电子，构成共价键。 自由电子的形成：在常温下，少数的价电子由于热运动获得足够的能量，挣脱共价键的束缚变成为自由电子。 空穴：价电子挣脱共价键的束缚变成为自由电子而留下一个空位置称空穴。 电子电流：在外加电场的作用下，自由电子产生定向移动，形成电子电流。 空穴电流：价电子按一定的方向依次填补空穴（即空穴也产生定向移动），形成空穴电流。 本征半导体的电流：电子电流+空穴电流。自由电子和空穴所带电荷极性不同，它们运动方向相反。 载流子：运载电荷的粒子称为载流子。 导体电的特点：导体导电只有一种载流子，即自由电子导电。 本征半导体电的特点：本征半导体有两种载流子，即自由电子和空穴均参与导电。 本征激发：半导体在热激发下产生自由电子和空穴的现象称为本征激发。 复合：自由电子在运动的过程中如果与空穴相遇就会填补空穴，
第1章常用半导体器件 一、判断题（正确打“√”，错误打“×”，每题1分） 1．在N型半导体中，如果掺入足够量的三价元素，可将其改型成为P型半导体。（）2．在N型半导体中，由于多数载流子是自由电子，所以N型半导体带负电。（）3．本征半导体就是纯净的晶体结构的半导体。（） 4．PN结在无光照、无外加电压时，结电流为零。（） 5．使晶体管工作在放大状态的外部条件是发射结正偏，且集电结也是正偏。（）6．晶体三极管的β值，在任何电路中都是越大越好。( ) 7．模拟电路是对模拟信号进行处理的电路。( ) 8．稳压二极管正常工作时,应为正向导体状态。( ) 9．发光二极管不论外加正向电压或反向电压均可发光。( ) 10．光电二极管外加合适的正向电压时，可以正常发光。( ) 一、判断题答案：（每题1分） 1．√； 2．×； 3．√； 4．√； 5．×； 6．×； 7．√； 8．×； 9．×； 10．×。
二、填空题（每题1分） 1．N型半导体中的多数载流子是电子，P型半导体中的多数载流子是。2．由于浓度不同而产生的电荷运动称为。 3．晶体二极管的核心部件是一个，它具有单向导电性。 4．二极管的单向导电性表现为：外加正向电压时，外加反向电压时截止。5．三极管具有放大作用的外部条件是发射结正向偏置，集电结偏置。6．场效应管与晶体三极管各电极的对应关系是：场效应管的栅极G对应晶体三极管的基极b，源极S对应晶体三极管，漏极D对应晶体三极管的集电极c。7．PN结加正向电压时，空间电荷区将。 8．稳压二极管正常工作时，在稳压管两端加上一定的电压，并且在其电路中串联一支限流电阻，在一定电流围表现出稳压特性，且能保证其正常可靠地工作。 9．晶体三极管三个电极的电流I E 、I B 、I C 的关系为：。 10．发光二极管的发光颜色决定于所用的，目前有红、绿、蓝、黄、橙等颜色。 二、填空题答案：（每题1分） 1．空穴 2．扩散运动 3．PN结 4．导通 5．反向 6．发射机e 7．变薄 8．反向 9．I E ＝I B ＋I C 10．材料 三、单项选择题（将正确的答案题号及容一起填入横线上，每题1分）
第一章 常用半导体器件 自 测 题 一、判断下列说法是否正确，用“√”和“×”表示判断结果填入空内。 （1）在N 型半导体中如果掺入足够量的三价元素，可将其改型为P 型半导体。（ √ ） （2）因为N 型半导体的多子是自由电子，所以它带负电。（ × ） （3）PN 结在无光照、无外加电压时，结电流为零。（ √ ） （4）处于放大状态的晶体管，集电极电流是多子漂移运动形成的。 （ ×） （5）结型场效应管外加的栅-源电压应使栅-源间的耗尽层承受反向电压，才能保证其R G S 大的特点。（ ） （6）若耗尽型N 沟道MOS 管的U G S 大于零，则其输入电阻会明显变小。（ ） 解：（1）√ （2）× （3）√ （4）× （5）√ （6）× 二、选择正确答案填入空内。 （1）PN 结加正向电压时，空间电荷区将 A 。 A. 变窄 B. 基本不变 C. 变宽（加上正向电压时，内电场被削弱，空间电荷区变窄） （2）设二极管的端电压为U ，则二极管的电流方程是 C 。 A. I S e U B. T U U I e S C. )1e (S －T U U I （3）稳压管的稳压区是其工作在 C 。 A. 正向导通 B.反向截止 C.反向击穿 （4）当晶体管工作在放大区时，发射结电压和集电结电压应为 B 。 A. 前者反偏、后者也反偏 B. 前者正偏、后者反偏 C. 前者正偏、后者也正偏 （5）U G S ＝0V 时，能够工作在恒流区的场效应管有 。 A. 结型管 B. 增强型MOS 管 C. 耗尽型MOS 管 解：（1）A （2）C （3）C （4）B （5）A C
三、写出图T1.3所示各电路的输出电压值，设二极管导通电压U D＝0.7V。 图T1.3 解：U O1≈1.3V，U O2＝0，U O3≈－1.3V，U O4≈2V，U O5≈1.3V， U O6≈－2V。 四、已知稳压管的稳压值U Z＝6V，稳定电流的最小值I Z m i n＝5mA。求图T1.4所示电路中U O1和U O2各为多少伏。 图T1.4 解：U O1＝6V，U O2＝5V。
第1章常用半导体器件 一．选择题 1、半导体导电的载流子是____C____，金属导电的载流子是_____A__。 A．电子B．空穴C．电子和空穴Ｄ．原子核 2、在纯净半导体中掺入微量3价元素形成的是___A_____型半导体。 A. P B. N C. PN D. 电子导电 3、纯净半导体中掺入微量5价元素形成的是____B____型半导体。 A. P B. N C. PN D. 空穴导电 4、N型半导体多数载流子是B，少数载流子是 A ；P型半导体中多数载流子是 A ，少数载流子是 B 。 A．空穴B．电子Ｃ．原子核Ｄ．中子 5、杂质半导体中多数载流子浓度取决于 D ，少数载流子浓度取于 B 。 A．反向电压的大小B．环境温度C．制作时间D．掺入杂质的浓度 6、PN结正向导通时，需外加一定的电压U，此时，电压U的正端应接PN结的 A ， 负端应接PN结 B 。 A．P区B．N区 7、二极管的反向饱和电流主要与 B 有关。(当温度一定时，少子浓度一定，反向电流几乎不 随外加电压而变化，故称为反向饱和电流。) A．反向电压的大小B．环境温度C．制作时间D．掺入杂质的浓度 8、二极管的伏安特性曲线反映的是二极管 A 的关系曲线。 A．V D-I D B．V D-r D C．I D-r D D．f-I D 9、用万用表测量二极管的极性，将红、黑表笔分别接二极管的两个电极，若测得的电阻很 小（几千欧以下），则黑表笔所接电极为二极管的 C 。 A．正极B．负极C．无法确定 10、下列器件中， B 不属于特殊二极管。 A．稳压管B．整流管C．发光管D．光电管 11、稳压二极管稳压，利用的是稳压二极管的 C 。 A．正向特性B．反向特性C．反向击穿特性 12、稳压管的稳定电压V Z是指其 D 。
半导体材料硅的基本性质 一．半导体材料 固体材料按其导电性能可分为三类：绝缘体、半导体及导体，它们典型的电阻率如下： 图1 典型绝缘体、半导体及导体的电导率范围 半导体又可以分为元素半导体和化合物半导体，它们的定义如下： 元素半导体：由一种材料形成的半导体物质，如硅和锗。 化合物半导体：由两种或两种以上元素形成的物质。 1)二元化合物 GaAs —砷化镓 SiC —碳化硅 2)三元化合物 As —砷化镓铝 AlGa 11 AlIn As —砷化铟铝 11 半导体根据其是否掺杂又可以分为本征半导体和非本征半导体，它们的定义分别为：本征半导体：当半导体中无杂质掺入时，此种半导体称为本征半导体。 非本征半导体：当半导体被掺入杂质时，本征半导体就成为非本征半导体。 掺入本征半导体中的杂质，按释放载流子的类型分为施主与受主，它们的定义分别为：施主：当杂质掺入半导体中时，若能释放一个电子，这种杂质被称为施主。如磷、砷就是硅的施主。 受主：当杂质掺入半导体中时，若能接受一个电子，就会相应地产生一个空穴，这种杂
质称为受主。如硼、铝就是硅的受主。 图（a）带有施主（砷）的n型硅 (b)带有受主（硼）的型硅 掺入施主的半导体称为N型半导体，如掺磷的硅。 由于施主释放电子，因此在这样的半导体中电子为多数导电载流子（简称多子），而空穴为少数导电载流子（简称少子）。如图所示。 掺入受主的半导体称为P型半导体，如掺硼的硅。 由于受主接受电子，因此在这样的半导体中空穴为多数导电载流子（简称多子），而电子为少数导电载流子（简称少子）。如图所示。 二．硅的基本性质 硅的基本物理化学性质 硅是最重要的元素半导体，是电子工业的基础材料，其物理化学性质（300K）如表1所示。 性质符号单位硅（Si） 原子序数Z 14 原子量M 原子密度个/cm3 ×1022 晶体结构金刚石型 晶格常数 a ? 熔点Tm ℃1420 密度(固/液) ρg/ cm3 介电常数ε0 个/ cm3×1010本征载流子浓度n i 本征电阻率ρi Ω·cm ×105
半导体材料的发展现状与趋势
半导体材料与器件发展趋势总结 材料是人类社会发展的物质基础与先导。每一种重大新材料的发现和应用都把人类支配自然的能力提高到一个全新的高度。材料已成为人类发晨的里程碑。本世纪中期单晶硅材料和半导体晶体管的发明及其硅集成电路的研究成功，导致了电子工业大革命。使微电子技术和计算机技术得到飞速发展。从20世纪70年代的初期，石英光纤材料和光学纤维的研制成功，以及GaAs 等Ⅲ-Ⅴ族化合物的材料的研制成功与半导体激光器的发明，使光纤通信成为可能，目前光纤已四通八达。我们知道，每一束光纤，可以传输成千上万甚至上百万路电话，这与激光器的发明以及石英光纤材料、光纤技术的发展是密不可分的。超晶格概念的提出MBE、MOCVD先进生长技术发展和完善以及超品格量子阱材料包括一维量子线、零维量子点材料的研制成功。彻底改变了光电器件的设计思想。使半导体器件的设计与制造从过去的杂质工程发展到能带工程。出现了以“电学特性和光学特性的剪裁”为特征的新范畴，使人类跨入到以量子效应为基础和低维结构
的制作过程中，它要发生沉淀，沉淀时的体积要增大，会导致缺陷产生，这将直接影响器件和电路的性能。因此，为了克服这个困难，满足超大规模集成电路的集成度的进一步提高，人们不得不采用硅外延片，就是说在硅的衬底上外延生长的硅薄膜。这样，可以有效地避免氧和碳等杂质的污染，同时也会提高材料的纯度以及掺杂的均匀性。利用外延方法，还可以获得界面非常陡、过渡区非常窄的结，这样对功率器件的研制和集成电路集成度进一步提高都是非常有好处的。这种材料现在的研究现状是6英寸的硅外延片已用于工业的生产，8英寸的硅外延片，也正在从实验室走向工业生产；更大直径的外延设备也正在研制过程中。 除此之外，还有一些大功率器件，一些抗辐照的器件和电路等，也需要高纯区熔硅单晶。区熔硅单晶与直拉硅单晶拉制条件是不一样的，它在生长时，不与石英容器接触，材料的纯度可以很高；利用这种材料，采用中子掺杂的办法，制成N或P型材料，用于大功率器件及电路的研制，特别是在空间用的抗辐照器件和电路方面，
化合物半导体项目申报材料 规划设计/投资分析/实施方案
承诺书 申请人郑重承诺如下： “化合物半导体项目”已按国家法律和政策的要求办理相关手续，报告内容及附件资料准确、真实、有效，不存在虚假申请、分拆、重复申请获得其他财政资金支持的情况。如有弄虚作假、隐瞒真实情况的行为，将愿意承担相关法律法规的处罚以及由此导致的所有后果。 公司法人代表签字： xxx集团（盖章） xxx年xx月xx日
项目概要 化合物半导体多指晶态无机化合物半导体，即是指由两种或两种以上 元素以确定的原子配比形成的化合物，并具有确定的禁带宽度和能带结构 等半导体性质。化合物半导体包括晶态无机化合物(如III-V族、II-VI族 化合物半导体)及其固溶体、非晶态无机化合物(如玻璃半导体)、有机化合 物(如有机半导体)和氧化物半导体等。通常所说的化合物半导体多指晶态 无机化合物半导体。 该化合物半导体项目计划总投资9251.41万元，其中：固定资产 投资7208.97万元，占项目总投资的77.92%；流动资金2042.44万元，占项目总投资的22.08%。 达产年营业收入20082.00万元，总成本费用15699.03万元，税 金及附加173.72万元，利润总额4382.97万元，利税总额5161.24万元，税后净利润3287.23万元，达产年纳税总额1874.01万元；达产 年投资利润率47.38%，投资利税率55.79%，投资回报率35.53%，全部投资回收期4.31年，提供就业职位359个。 本报告所描述的投资预算及财务收益预评估均以《建设项目经济 评价方法与参数（第三版）》为标准进行测算形成，是基于一个动态 的环境和对未来预测的不确定性，因此，可能会因时间或其他因素的 变化而导致与未来发生的事实不完全一致，所以，相关的预测将会随
第三章答案 3-2略。 3-2试述位错的基本类型及其特点。 解：位错主要有两种：刃型位错和螺型位错。刃型位错特点：滑移方向与位错线垂直，符号⊥，有多余半片原子面。螺型位错特点：滑移方向与位错线平行，与位错线垂直的面不是平面，呈螺施状，称螺型位错。 3-3非化学计量化合物有何特点？为什么非化学计量化合物都是n型或p型半导体材料？ 解：非化学计量化合物的特点：非化学计量化合物产生及缺陷浓度与气氛性质、压力有关；可以看作是高价化合物与低价化合物的固溶体；缺陷浓度与温度有关，这点可以从平衡常数看出；非化学计量化合物都是半导体。由于负离子缺位和间隙正离子使金属离子过剩产生金属离子过剩（n型）半导体，正离子缺位和间隙负离子使负离子过剩产生负离子过剩（p型）半导体。 3-4影响置换型固溶体和间隙型固溶体形成的因素有哪些？ 解：影响形成置换型固溶体影响因素：（1）离子尺寸：15%规律：1.（R1-R2）/R1>15%不连续。2.<15%连续。3.>40%不能形成固熔体。（2）离子价：电价相同，形成连续固熔体。（3）晶体结构因素：基质，杂质结构相同，形成连续固熔体。（4）场强因素。（5）电负性：差值小，形成固熔体。差值大形成化合物。 影响形成间隙型固溶体影响因素：（1）杂质质点大小：即添加的原子愈小，易形成固溶体，反之亦然。（2）晶体（基质）结构：离子尺寸是与晶体结构的关系密切相关的，在一定程度上来说，结构中间隙的大小起了决定性的作用。一般晶体中空隙愈大，结构愈疏松，易形成固溶体。（3）电价因素：外来杂质原子进人间隙时，必然引起晶体结构中电价的不平衡，这时可以通过生成空位，产生部分取代或离子的价态变化来保持电价平衡。 3-5试分析形成固溶体后对晶体性质的影响。 解：影响有：（1）稳定晶格，阻止某些晶型转变的发生；（2）活化晶格，形成固溶体后，晶格结构有一定畸变，处于高能量的活化状态，有利于进行化学反应；（3）固溶强化，溶质原子的溶入，使固溶体的强度、硬度升高；（4）形成固溶体后对材料物理性质的影响：固溶体的电学、热学、磁学等物理性质也随成分而连续变化，但一般都不是线性关系。固溶体的强度与硬度往往高于各组元，而塑性则较低 3-6说明下列符号的含义：V Na，V Na'，V Cl˙，（V Na'V Cl˙），Ca K˙，Ca Ca，Ca i˙˙
第三章习题解答 3，7，10，11，25 3/113、非化学计量化合物有何特点？为什么非化学计量化合物都是n型或p型半导体材料？ 解答：非化学计量化合物的特点：非化学计量化合物产生及缺陷浓度与气氛性质、压力有关；可以看作是高价化合物与低价化合物的固溶体；缺陷浓度与温度有关，这点可以从平衡常数看出；非化学计量化合物都是半导体。由于负离子缺位和间隙正离子使金属离子过剩，产生金属离子过剩（n 型）半导体，正离子缺位和间隙负离子使负离子过剩，产生负离子过剩（p 型）半导体。 、说明下列符号的含义： 6/113 解答：钠原子空位， 钠离子空位、带一个单位负电荷， 氯离子空位、带一个单位正电荷， 最邻近的Na+空位、Cl-空位形成的缔合中心， Ca2+占据K位置、带一个单位正电荷， Ca原子位于Ca原子位置上， Ca2+处于晶格间隙位置。 1
2 7/113、写出下列缺陷反应式：（l ）NaCl 溶入CaCl 2中形成空位型固溶体； （2）CaCl 2溶入NaCl 中形成空位型固溶体；（3）NaCl 形成肖特基缺陷； （4）AgI 形成弗伦克尔缺陷（Ag +进入间隙）。 解答： （l ）NaCl 溶入CaCl 2中形成空位型固溶体 ?++??→?Cl Cl Ca CaCl V Cl Na' NaCl 2 （2）CaCl 2 溶入NaCl 中形成空位型固溶体 'N a Cl N a N aCl 2V Cl 2Ca CaCl ++??→?? （3）NaCl 形成肖特基缺陷 ?+→Cl N a 'V V O （4）Agl 形成弗伦克尔缺陷（Ag +进入间隙） A g 'i A g V Ag Ag +→? 10/113、MgO 晶体的肖特基缺陷生成能为84kJ/mol ，计算该晶体1000K 和1500K 的缺陷浓度。（答：6.4×10-3，3.5×10-2）。 解答： n/N = exp(-E/2RT)，R=8.314， T=1000K ：n/N=6.4×10-3； T=1500K ：n/N=3.5×10-2。
《化合物半导体器件》教学大纲 课程编号：MI3321038 课程名称：化合物半导体器件英文名称：Compound Semiconductor Devices 学时：30 学分：2 课程类型：任选课程性质：专业课 适用专业：微电子学先修课程：半导体物理，半导体物理导论, 集成电路设计与集成系统双极型器件物理，场效应器件物理 开课学期：6 开课院系：微电子学院 一、课程的教学目标与任务 目标：化合物半导体器件的基本特征是异质结构和高速/高性能。本课程的目标是掌握半导体异质结的基本理论与特性，掌握半导体异质结器件的基本物理特性与电学特性，为新型高速/高性能器件与集成电路的研究、设计奠定理论基础。 任务：以化合物半导体材料、异质结基本物理特性与基本电学特性为基础，熟悉半导体异质结器件的基本类型与结构，掌握异质结双极型器件、异质结场效应器件、异质结量子器件、异质结光电子器件等的基本理论、原理、高速/高性能机理。了解化合物材料、异质结、异质结器件在集成电路中的应用及其当前的技术发展。半导体材料涉及GaAs、SiGe/Si、SiC和GaN。 二、本课程与其它课程的联系和分工 本课程的基础是半导体物理，半导体物理导论、双极型器件物理、场效应器件物理。 三、课程内容及基本要求 (一) 化合物半导体器件物理基础 (6学时) 具体内容：化合物半导体材料和器件的基本特征，异质结，异质结材料技术，应变材料基本属性，异质结基本物理特性，异质结基本电学特性。 1.基本要求 （1）了解化合物半导体材料和器件的基本特征。 （2）了解化合物半导体材料技术。 （3）掌握应变材料和异质结基本属性。 （4）掌握异质结基本物理特性，异质结基本电学特性。 2.重点、难点 重点：应变材料和异质结基本属性；异质结基本物理特性，异质结基本电学特性。 难点：应变材料和异质结基本属性。 3.说明：应变材料和异质结技术是当前高速/高性能器件与集成电路研究发展的重点和热点。 （二）异质结双极晶体管(6学时)
半导体硅材料基础知识1
半导体硅材料基础知识讲座 培训大纲 什么是半导体？ 导体（Conductor） 导体是指很容易传导电流的物质 绝缘体（Insolator） 是指极不容易或根本不导电的一类物质 半导体（Semiconductor） 导电性能介于导体和绝缘体之间且具备半导体的基本特性的一类材料。 半导体硅材料的电性能特点 硅材料的电性能有以下三个显著特点： 一是它对温度的变化十分灵敏； 二是微量杂质的存在对电阻率的影响十分显著；三是半导体材料的电阻率在受光照时会改变其数值的大小。 综上所述，半导体的电阻率数值对温度、杂质和光照三个外部条件变化有较高的敏感性。 半导体材料的分类 元素半导体
目前全世界多晶硅的生产方法大体有三种：一是 改良的西门子法；二是硅烷法；三是粒状硅法。 改良的西门子法生产半导体级多晶硅： 这是目前全球大多数多晶硅生产企业采用的方 法，知名的企业有美国的Harmlock、日本的TOKUYAMA、三菱公司、德国的瓦克公司以及乌克 兰和MEMC意大利的多晶硅厂。全球80％以上的 多晶硅是用此法生产的。其工艺流程是： 原料硅破碎筛分 （80目）沸腾氯化制成液态的SiHCl3 粗馏提纯精馏 提纯氢还原棒状多晶硅 破碎洁净分装。 经验上，新建设一座多晶硅厂需要30 —36个月时间，而老厂扩建生产线也需要大约 14—18个月时间，新建一座千吨级的多晶硅厂 大约需要10—12亿元人民币，也就是说每吨的 投资在100万元人民币以上。 硅烷法生产多晶硅 用硅烷法生产多晶硅的工厂仅有日本的小松和 美国的ASMY两家公司，其工艺流程是： 原料破碎筛分硅烷生成沉
习题：第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章答案：第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章 3-2 略。 3-2试述位错的基本类型及其特点。 解：位错主要有两种：刃型位错和螺型位错。刃型位错特点：滑移方向与位错线垂直，符号⊥，有多余半片原子面。螺型位错特点：滑移方向与位错线平行，与位错线垂直的面不是平面，呈螺施状，称螺型位错。 3-3非化学计量化合物有何特点？为什么非化学计量化合物都是n型或p型半导体材料？ 解：非化学计量化合物的特点：非化学计量化合物产生及缺陷浓度与气氛性质、压力有关；可以看作是高价化合物与低价化合物的固溶体；缺陷浓度与温度有关，这点可以从平衡常数看出；非化学计量化合物都是半导体。由于负离子缺位和间隙正离子使金属离子过剩产生金属离子过剩（n型）半导体，正离子缺位和间隙负离子使负离子过剩产生负离子过剩（p型）半导体。 3-4影响置换型固溶体和间隙型固溶体形成的因素有哪些？ 解：影响形成置换型固溶体影响因素：（1）离子尺寸：15%规律：1.（R1-R2）/R1>15%不连续。 2.<15%连续。 3.>40%不能形成固熔体。（2）离子价：电价相同，形成连续固熔体。（ 3）晶体结构因素：基质，杂质结构相同，形成连续固熔体。（4）场强因素。（5）电负性：差值小，形成固熔体。差值大形成化合物。 影响形成间隙型固溶体影响因素：（1）杂质质点大小：即添加的原子愈小，易形成固溶体，反之亦然。（2）晶体（基质）结构：离子尺寸是与晶体结构的关系密切相关的，在一定程度上来说，结构中间隙的大小起了决定性的作用。一般晶体中空隙愈大，结构愈疏松，易形成固溶体。（3）电价因素：外来杂质原子进人间隙时，必然引起晶体结构中电价的不平衡，这时可以通过生成空位，产生部分取代或离子的价态变化来保持电价平衡。 3-5试分析形成固溶体后对晶体性质的影响。 解：影响有：（1）稳定晶格，阻止某些晶型转变的发生；（2）活化晶格，形成固溶体后，晶格结构有一定畸变，处于高能量的活化状态，有利于进行化学反应；（3）固溶强化，溶质原子的溶入，使固溶体的强度、硬度升高；（4）形成固溶体后对材料物理性质的影响：固溶体的电学、热学、磁学等物理性质也随成分而连续变化，但一般都不是线性关系。固溶体的强度与硬度往往高于各组元，而塑性则较低， 3-6说明下列符号的含义：V Na，V Na'，V Cl˙，（V Na'V Cl˙），Ca K˙，Ca Ca，Ca i˙˙解：钠原子空位；钠离子空位，带一个单位负电荷；氯离子空位，带一个单位正电荷；最邻近的Na+空位、Cl-空位形成的缔合中心；Ca2+占据K.位置，带一个单位正电荷；Ca原子位于Ca原子位置上；Ca2+处于晶格间隙位置。 3-7写出下列缺陷反应式：（l）NaCl溶入CaCl2中形成空位型固溶体；（2）CaCl2溶入NaCl中形成空位型固溶体；（3）NaCl形成肖特基缺陷；（4）Agl形成弗伦克尔缺陷（Ag+进入间隙）。
第二章常用半导体器件及应用 一、习题 填空 1. 半导材料有三个特性，它们是、、。 2. 在本征半导体中加入元素可形成N型半导体，加入元素可形成P型半导体。 3. 二极管的主要特性是。 4．在常温下，硅二极管的门限电压约为 V，导通后的正向压降约为 V；锗二极管的门限电压约为 V，导通后的正向压降约为 V。 5．在常温下，发光二极管的正向导通电压约为 V，考虑发光二极管的发光亮度和寿命，其工作电流一般控制在 mA。 6. 晶体管(BJT)是一种控制器件；场效应管是一种控制器件。 7. 晶体管按结构分有和两种类型。 8. 晶体管按材料分有和两种类型。 9. NPN和PNP晶体管的主要区别是电压和电流的不同。 10. 晶体管实现放大作用的外部条件是发射结、集电结。 11. 从晶体管的输出特性曲线来看，它的三个工作区域分别是、、。 12. 晶体管放大电路有三种组态、、。 13. 有两个放大倍数相同，输入电阻和输出电阻不同的放大电路A和B，对同一个具有内阻的信号源电压进行放大。在负载开路的条件下，测得A放大器的输出电压小，这说明A 的输入电阻。 14．三极管的交流等效输入电阻随变化。 15．共集电极放大电路的输入电阻很，输出电阻很。 16．射极跟随器的三个主要特点是、、。 17．放大器的静态工作点由它的决定，而放大器的增益、输入电阻、输出电阻等由它的决定。 18．图解法适合于，而等效电路法则适合于。 19．在单级共射极放大电路中，如果输入为正弦波，用示波器观察u o和u i的波形的相位关系为；当为共集电极电路时，则u o和u i的相位关系为。 20. 在NPN共射极放大电路中，其输出电压的波形底部被削掉，称为失真，原因是Q点 (太高或太低)，若输出电压的波形顶部被削掉，称为失真，原因是Q 点 (太高或太低)。如果其输出电压的波形顶部底都被削掉，原因是。 21．某三极管处于放大状态，三个电极A、B、C的电位分别为9V、2V和，则该三极管属于型，由半导体材料制成。 22．在题图电路中，某一元件参数变化时，将U CEQ的变化情况(增加；减小；不变)填入相应的空格内。 (1) R b增加时，U CEQ将。 (2) R c减小时，U CEQ将。 (3) R c增加时，U CEQ将。 (4) R s增加时，U CEQ将。 (5) β增加时(换管子)，U CEQ将。
半导体材料的发展简史 半导体的发现实际上可以追溯到很久以前，1833年，英国巴拉迪最先发现硫化银的电阻随着温度的变化情况不同于一般金属，一般情况下，金属的电阻随温度升高而增加，但巴拉迪发现硫化银材料的电阻是随着温度的上升而降低。这是半导体现象的首次发现。不久，1839年法国的贝克莱尔发现半导体和电解质接触形成的结，在光照下会产生一个电压，这就是后来人们熟知的光生伏特效应，这是被发现的半导体的第二个特征。1873年，英国的史密斯发现硒晶体材料在光照下电导增加的光电导效应，这是半导体又一个特有的性质。半导体的这四个效应，(jianxia霍尔效应的余绩──四个伴生效应的发现)虽在1880年以前就先后被发现了，但半导体这个名词大概到1911年才被考尼白格和维斯首次使用。而总结出半导体的这四个特性一直到1947年12月才由贝尔实验室完成。在1874年，德国的布劳恩观察到某些硫化物的电导与所加电场的方向有关，即它的导电有方向性，在它两端加一个正向电压，它是导通的；如果把电压极性反过来，它就不导电，这就是半导体的整流效应，也是半导体所特有的第三种特性。同年，舒斯特又发现了铜与氧化铜的整流效应。 半导体材料是半导体工业的基础，它的发展对半导体工业的发展具有极大的影响。如果按化学成分及内部结构，半导体材料大致可以分为以下几类：一是元素半导体材料，包括锗(Ge)、硅(Si)、硒(Se)、硼(B)等。20世纪50年代，锗在半导体工业中占主导地位，但锗半导体器件的耐高温和抗辐射性能较差，到20世纪60年代后期逐渐被硅材料取代。用硅制造的半导体器件，耐高温和抗辐射性能较好，特别适宜制作大功率器件。因此，硅已成为应用最多的一种半导体材料，目前的集成电路大多数是用硅材料制造的。二是化合物半导体，它是由两种或两种以上的元素化合而成的半导体材料。它的种类很多，重要的有砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)、锑化铟(InSb)、氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)、硫化镉(CdS)等。其中砷化镓是除硅之外研究最深入、应用最广泛的半导体材料。由于砷化镓是一种直接带隙的半导体材料，并且具有禁带宽度宽、电子迁移率高的优点，因而砷化镓材料不仅可直接研制光电子器件，如发光二极管、可见光激光器、近红外激光器、量子阱大功率激光器、红外探测器和高效太阳能电池等，而且在微电子方面，以半绝缘砷化镓(Si-GaAs)为基体，用直接离子注入自对准平面工艺研制的砷化镓高速数字电路、微波单片电路、光电集成电路、低噪声及大功率场效应晶体管，具有速度快、频率高、低功耗和抗辐射等特点。碳化硅由于其抗辐射能力强、耐高温和化学稳定性好，在航天技术领域有着广泛的应用。氮化镓材料是近十年才成为研究热点，它是一种宽禁带半导体材料（Eg＝3.4eV），具有纤锌矿结构的氮化镓属于直接跃迁型
化合物半导体（compoundsemiconductor）百科 全说物理篇 当今社会是一个高速发展的信息社会。生活在信息社会，就要不断地接触或获取信息。如何获取信息呢?阅读便是其 中一个重要的途径。据有人不完全统计，当今社会需要的各种信息约有80%以上直接或间接地来自于图书文献。这就说 明阅读在当今社会的重要性。还在等什么，快来看看这篇化合物半导体(compoundsemiconductor)百科全说物理篇吧~ 化合物半导体（compoundsemiconductor） 化合物半导体(compoundsemiconductor) 通常所说的化合物半导体多指晶态无机化合物半导体，它是由两种或两种以上的元素化合而成的半导体材料。化合物半导体数量最多，研究出的约有一千多种。其中研究较多的二元化合物半导体是GaAs、GaN、GaP、InP、InSb、InSn、CdS 和SiC等。Ⅲ-Ⅴ族二元化合物半导体GaAs、InP和InSb等与Ge、Si相比，它们迁移率高，可作高频、高速器件，禁 带宽度大，利于做高温、大功率器件，能带结构是直接跃迁型，因此转换成光的效率高，可作半导体激光器和发光二极管等。GaAs用于微波器件、激光器件和红外光源以及作其他外延材料的衬底;GaN是重要的宽带隙半导体材料，可用于制造兰光发光二极管、兰光发射激光器及紫外光探测器等，并在耐高温的MOSFET器件等方面具有重要的应用价值。GaP主
要用于发光二极管;InP用以制造发光二极管和微波体效应二极管;InAs和Insb主要用于霍尔器件;InSn用于制作红外探测器;CdS适宜于制造光电器件;SiC也主要用于发光二极管。在集成电路方面GaAs也日益成熟，其运算速度比硅集成电路要快得多。由两种或两种以上的Ⅲ-Ⅴ族化合物还能形成多元化合物(也称混晶或固溶体半导体)。它们的能带结构和禁宽度随组分而变化，从而为Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体材料的应用开辟了更宽广的领域。目前应用较多的是 GaAs1-xPx、Ga1-xAlxAs、InxGa1-xAs、In1-xGaxP和 Hg1-xCdxTe(0 这篇化合物半导体(compoundsemiconductor)百科全说物理篇，你推荐给朋友了么?
第7章 常用半导体器件 习题参考答案 7-1 计算图7.1所示电路的电位U Y （设D 为理想二极管）。 （1）U A ＝U B ＝0时； （2）U A ＝E ，U B ＝0时； （3）U A ＝U B ＝E 时。 解：此题所考查的是电位的概念以及二极管应用的有关知识。从图中可以看出A 、B 两点电位的相对高低影响了D A 和D B 两个二极管的导通与关断。 当A 、B 两点的电位同时为0时，D A 和D B 两个二极管的阳极和阴极（U Y ）两端电位同时为0，因此均不能导通；当U A ＝E ，U B ＝0时，D A 的阳极电位为E ，阴极电位为0（接地），根据二极管的导通条件，D A 此时承受正压而导通，一旦D A 导通，则U Y ＞0，从而使D B 承受反压（U B ＝0）而截止；当U A ＝U B ＝E 时，即D A 和D B 的阳极电位为大小相同的高电位，所以两管同时导通，两个1k Ω的电阻为并联关系。本题解答如下： （1）由于U A ＝U B ＝0，D A 和D B 均处于截止状态，所以U Y ＝0； （2）由U A ＝E ，U B ＝0可知，D A 导通，D B 截止，所以U Y ＝E ?+9 19＝ 10 9E ； （3）由于U A ＝U B ＝E ，D A 和D B 同时导通，因此U Y ＝ E ?+5 .099＝19 18E 。 7-2 在图7.2所示电路中，设D 为理想二极管，已知输入电压u i 的波形。试画出输出电压 u o 的波形图。 解：此题的考查点为二极管的伏安特性以及电路的基本知识。 首先从（b ）图可以看出，当二极管D 导通时，电阻 为零，所以u o ＝u i ；当D 截止时，电阻为无穷大，相当于断路，因此u o ＝5V ，即是说，只要判断出D 导通与否，就可以判断出输出电压的波形。要判断D 是否导通，可以以接地为参考点（电位零点），判断出D 两端电位的高低，从而得知是否导通。 u o 与u i 的波形对比如右图所示： 7-3 试比较硅稳压管与普通二极管在结构和运用上有何异同？ （参考答案：见教材） 7-4 某人检修电子设备时，用测电位的办法，测出管脚①对地电位为－6.2V ；管脚②对地
第一章 常用半导体器件 1.1 在晶体管放大电路中，测得晶体管的各个电极的电位如图1.1所示，该晶体管的类型是[ ] A. NPN 型硅管B. PNP 型硅管 C. NPN 型锗管 图D. PNP 型锗管 1.3V b 1.2 某三极管各个电极的对地电位如图1-2所示，可判断其工作状态是[ ] A. 饱和 B. 放大 C. 截止 图1.2 D. 已损坏 1.3 在如图1.3所示电路中，当电源V=5V 时，测得I=1mA 。若把电源电压调整到V=10V ，则电流的大小将是 [ ] A.I=2mA B.I<2mA C.I>2mA D.不能确定 图1.3 1.4 在如图1-7所示电路中电源V=5V 不变。当温度为20O C 时测得二极管的电压 U D =0.7V 。当温度上生到为40O C 时,则U D 的大小将是 [ ] A.仍等于0.7V B.大于0.7V C. 小于0.7V D.不能确定 图1.4 1.5 在杂质半导体中，多数载流子的浓度主要取决于 [ ] A.温度 B.掺杂工艺 C.杂质浓度 D.晶体缺陷 1.6 对于同一个晶体管而言，反向电流最小的是 [ ] A.I CBO B.I CES C.I CER D.I CEO 1.7二极管的主要特性是 [ ] A.放大特性 B.恒温特性 C.单向导电特性 D.恒流特性
1.8 温度升高时，晶体管的反向饱和电流I CBO 将[ ] A.增大 B.减少 C.不变 D.不能确定 1.9 下列选项中，不属三极管的参数是[ ] A.电流放大系数β B.最大整流电流I F C.集电极最大允许电流I CM D.集电极最大允许耗散功率P CM 1.10 温度升高时，三极管的β值将 A.增大 B.减少 C.不变 D.不能确定 1.11 在N型半导体中，多数载流子是[ ] A. 电子 B. 空穴 C.离子 D. 杂质 1.12 下面哪一种情况二极管的单向导电性好[ ] A.正向电阻小反向电阻大 B. 正向电阻大反向电阻小 C.正向电阻反向电阻都小 D. 正向电阻反向电阻都大 1.13 在如图1.13所示电路中，设二极管的正向压降可以忽略不计，反向饱和 电流为0.1 mA, 反向击穿电压为25V且击穿后基本不随电流而变化，这时电路中的电流I等于[ ] A. 0.1 mA B. 2.5mA C. 5mA D. 15 mA 图 1.13 1.14 在P型半导体中，多数载流子是[ ] A. 电子 B. 空穴 C.离子 D. 杂质 1.15 下列对场效应管的描述中，不正确的是[ ] A 场效应管具有输入电阻高，热稳定性好等优点； B 场效应管的两种主要类型是MOSFET和JFET； C 场效应管工作时多子、少子均参与导电； D 场效应管可以构成共源、共栅、共漏这几种基本类型的放大器。 1.16 在放大电路中，场效应管应工作在漏极特性的[ ] A.可变电阻区 B.截止区 C.饱和区 D.击穿区 1.17 表征场效应管放大作用的重要参数是[ ] A.电流放大系数β B.跨导g m =ΔI D /ΔU GS C.开启电压U T D.直流输入电阻R GS
化合物半导体项目实施方案 规划设计/投资分析/产业运营
化合物半导体项目实施方案 化合物半导体多指晶态无机化合物半导体，即是指由两种或两种以上元素以确定的原子配比形成的化合物，并具有确定的禁带宽度和能带结构等半导体性质。化合物半导体包括晶态无机化合物(如III-V族、II-VI族化合物半导体)及其固溶体、非晶态无机化合物(如玻璃半导体)、有机化合物(如有机半导体)和氧化物半导体等。通常所说的化合物半导体多指晶态无机化合物半导体。 该化合物半导体项目计划总投资10693.17万元，其中：固定资产投资8104.59万元，占项目总投资的75.79%；流动资金2588.58万元，占项目总投资的24.21%。 达产年营业收入25737.00万元，总成本费用19973.71万元，税金及附加227.03万元，利润总额5763.29万元，利税总额6785.26万元，税后净利润4322.47万元，达产年纳税总额2462.79万元；达产年投资利润率53.90%，投资利税率63.45%，投资回报率40.42%，全部投资回收期3.97年，提供就业职位398个。 坚持“社会效益、环境效益、经济效益共同发展”的原则。注重发挥投资项目的经济效益、区域规模效益和环境保护效益协同发展，利用项目承办单位在项目产品方面的生产技术优势，使投资项目产品达到国际领先
水平，实现产业结构优化，达到“高起点、高质量、节能降耗、增强竞争力”的目标，提高企业经济效益、社会效益和环境保护效益。 ......
化合物半导体项目实施方案目录 第一章申报单位及项目概况 一、项目申报单位概况 二、项目概况 第二章发展规划、产业政策和行业准入分析 一、发展规划分析 二、产业政策分析 三、行业准入分析 第三章资源开发及综合利用分析 一、资源开发方案。 二、资源利用方案 三、资源节约措施 第四章节能方案分析 一、用能标准和节能规范。 二、能耗状况和能耗指标分析 三、节能措施和节能效果分析 第五章建设用地、征地拆迁及移民安置分析 一、项目选址及用地方案
第三章 半导体中的电子状态 半导体的许多物理性质与其内部电子的运动状态密切相关。本章扼要介绍一些有关的基本概念。 §3-1 电子的运动状态和能带 为了便于理解半导体中的电子运动状态和能带的概念，先复习一下孤立原子中的电子态和自由空间中的电子态概念。 一．原子中的电子状态和能级。原子是由带正电荷的原子核和带负电荷的电子组成的，原子核的质量远大于电子的质量。因此，可认为电子是在原子核的库仑引力作用下绕着原子核运动。电子绕原子核运动遵从量子力学规律，处于一系列特定的运动状态，这些特定状态称量子态或电子态。在每个量子态中，电子的能量（能级）是确定的。处于确定状态的电子在空间有一定的几率分布。在讨论电子运动时，也常采用经典力学的“轨道”概念，不过其实际含义是指电子在空间运动的一个量子态和几率分布。对于原子中的电子，能级由低到高可分为E 1﹑E 2﹑E 3 ﹑E 4..等，分别对应于1s ﹑2s ﹑2p ﹑3s …等一系列量子态。如图3-1所示，内层轨道上的电子离原子核近，受到的束缚作用强，能级低。越往外层，电子受到的束缚越弱，能级越高。总之，在单个原子中，电子运动的特点是其运动状态为一些局限在原子核周围的局域化量子态，其能级取一系列分立值。 二．自由空间中的电子态和能级。在势场不随位置变化的自由空间中，电子的运动状态满足下面的定态薛定格方程 )()(222 r E r m ψψ=?- （3-1） 该方程的解为平面波： r k i k e V r ?=1)(ψ )(22)(2222 22z y x k k k m m k k E ++== （3-2） 其中，)(r k ψ称波函数，)(k E 称能量谱值或本征值，V 为空间体积，k 为平面波
外延基础知识 一、基本概念 能级：电子是不连续的，其值主要由主量子数N决定，每一确定能量值称为一个能级。 能带：大量孤立原子结合成晶体后，周期场中电子能量状态出现新特点：孤立原子原来一个能级将分裂成大量密集的能级，构成一相应的能带。（晶体中电子能量状态可用能带描述） 导带：对未填满电子的能带，能带中电子在外场作用下，将参与导电，形成宏观电流，这样的能带称为导带。价带：由价电子能级分裂形成的能带，称为价带。（价带可能是满带，也可能是电子未填满的能带） 直接带隙：导带底和价带顶位于K空间同一位置。 间接带隙：导带底和价带顶位于K空间不同位置。 同质结：组成PN结的P型区和N型区是同种材料。（如红黄光中的：GaAs上生长GaAs,蓝绿光中：U(undope)－GaN上生长N(dope)－ GaN） 异质结：两种晶体结构相同，晶格常数相近，但带隙宽度不同的半导体材料生长在一起形成的结，称为异质结。（如蓝绿光中：GaN上生长Al GaN） 超晶格（superlatic）：由两种或两种以上组分不同或导电类型各异的超薄层（相邻势阱内电子波函数发生交迭）的材料，交替生长形成的人工周期性结构，称为超晶格材料。 量子阱(QW)：通常把势垒较厚，以致于相邻电子波函数不发生交迭的周期性结构，称为量子阱（它是超晶格的一种）。 二、半导体 1.分类：元素半导体：Si 、Ge 化合物半导体：GaAs、InP、GaN(Ⅲ-Ⅴ)、ZnSe(Ⅱ-Ⅵ)、SiC 2.化合物半导体优点： a.调节材料组分易形成直接带隙材料，有高的光电转换效率。（光电器件一般选用直接带隙材料） b.高电子迁移率。 c.可制成异质结，进行能带裁减，易形成新器件。 3.半导体杂质和缺陷 杂质：替位式杂质（有效掺杂） 间隙式杂质 缺陷：点缺陷：如空位、间隙原子 线缺陷：如位错 面缺陷：（即立方密积结构里夹杂着少量六角密积）如层错 4.外延技术 LPE：液相外延，生长速率快，产量大，但晶体生长难以精确控制。（普亮LED常用此生长方法） MOCVD（也称MOVPE）：Metal Organic Chemical Vapour Deposition金属有机汽相淀积,精确控制晶体生长，重复性好，产量大，适合工业化大生产。 HVPE：氢化物汽相外延，是近几年在MOCVD基础上发展起来的，适应于Ⅲ-Ⅴ氮化物半导体薄膜和超晶格外延生长的一种新技术。生长速率快，但晶格质量较差。 MBE：分子束外延，可精确控制晶体生长，生长出的晶体异常光滑，晶格质量非常好，但生长速率慢，难以用于工业化大生产。 三、MOCVD设备 1.发展史：国际上起源于80年代初，我国在80年代中（85年）。 国际上发展特点：专业化分工，我国发展特点：小而全，小作坊式。 技术条件：a.MO源：难合成，操作困难。 b.设备控制精度：流量及压力控制 c.反应室设计：Vecco:高速旋转